从技术角度看11n走向无线前端的难度

众所周知，目前局域网中无线应用遵循的标准主要是802.11系列，从802.11b、G、G发展到今天的802.11n。与其他标准相比，802.11n的优势显而易见。然而，目前并不是所有的企业都将无线网络升级到基于802.11n标准的通信。为什么11n的这种优势没有转化为确定他们自己架设无线网络的胜利？今天我们就从技术的角度来分析一下，看看802.11n协议要想走到无线应用的前端，还面临着哪些问题。
先说还没动的标准草案:
从11n诞生至今，还没有一个正式的标准。现在市面上各厂商推崇的802.11n设备只是沿用了802.11n第二版的修订草案，并不是最终的正式版本。所以从某种程度上来说，市面上所有的802.11n产品都是基于Wi-Fi联盟互操作性认证的产品，以及独立认证的draft 2.0产品。
那么正式版和之前的版本兼容吗？草案2.0产品是否可以过度升级，或者以灵活的方式升级到正式版？到目前为止，当局还没有给我们任何明确的答复。
正是因为目前“标准滞后，产品不成熟”的问题，大部分企业用户还在观望。即使他们使用无线网络，他们也会转向54M的无线设备，因为担心现阶段购买11n的草案产品会导致将来难以升级。所以11n产品的应用处于观望阶段。
不过，虽然没有官方的说法，但是很多厂商为了盈利，都开发了这样或那样的基于11n的无线设备。据厂商介绍，目前的草案标准已经升级到了2.0，是一个改进版。从标准上来看，已经接近最终的结果，完全兼容后来的正式版。就算正式版改了，也只是关于软件的。厂商可以通过在线升级或者刷新驱动来完成从草案到正式版的转化。
但是，在正式版出来之前，没有人能保证和检验以上的说法和操作。这些802.11n设备目前能否过度升级到正式版还不好说。不过现在已经发展到草案2.0，这么多厂商开始发布11n产品，这方面的顾虑应该会减少。毕竟以后厂商自己会提供解决方案。
二、11n优先于其他标准:
应用过11n的用户都知道，虽然兼容基于802.11g的54M产品，但当网络中存在两种标准混合通信时，11n设备会使传输速度变慢。说白了，如果在众多无线客户端和无线路由器中，有一个低速低标准的无线产品接入无线网络，那么所有的设备都会按照低速低标准的无线产品运行，即使另外两个11n设备使用相同的无线产品进行通信。
但是，上述问题可以通过在设置11n时指定允许的工作模式来解决。一般在11n设备的设置界面中，可以指定工作模式是11n单独工作还是与11g或11b混合工作。单独选择11n只会允许802.11n的高速产品接入，而11g的产品想要连接到这个设备时会被拒绝接入。所以，当我们希望多个11n设备全速运行时，可以通过设置单模的方法来解决这个问题。
此外，即使产品的一端在实际通信过程中不符合11n标准，它们之间的通信也比单独使用11g标准要好得多。在老式(802.11a/b/c)客户机上使用11n产品也可以提供显著的性能优势。对于WLAN上的a/b/c语音电话，11n的更高可靠性意味着更高质量的电话和更少的布线死区。
三、客户端能支持11n的设备很少:
目前相应的11n产品价格也很高，无论是企业应用还是家庭中11n无线网络的建立。同时，PSP、PDA、手机、笔记本内置无线网卡等设备基本都属于54M802.11g的范畴，因此，客户端支持11n的设备较少。企业的笔记本电脑大规模升级到11n标准可能需要两三年的时间，手机和扫描仪可能需要更长的时间。
但是随着11n相关应用的普及和良好的兼容性，越来越多的用户开始尝试使用相应的产品。同时，英特尔也致力于推广11n无线应用。迅驰2将是2003年迅驰发布后的第一次重大升级，迅驰2平台将直接支持802.11n无线网络技术。
第四，无线信号频段的选择是一个很头疼的问题:
要想充分发挥802.11n产品的优势，就必须让它工作在5GHz，因为相比更流行的2.4GHz频段，5GHz频率的利用率已经很低了，可以大大减少信号碰撞的问题。
目前的802.11n产品大部分使用2.4GHz频段，但是在这个已经很拥挤的频段上，802.11n只剩下三个通道，仅靠这三个通道很难达到技术性能所指示的百兆传输速率。要实现真正的技术性能，需要提供更多的5GHz频段，只有通过空白5GHz频段才能实现理想的802.11n性能指标参数。此外，在默认的2.4GHz频段，干扰源很多，从无绳电话、微波炉到其他802.11b/g设备，干扰问题相当严重。如果升级到5GHz频段，除了无绳电话、偶尔军用雷达站和少数802.11a网络外，基本空空闲。
因此，如果目前各厂商推出的11n产品只能使用2.4GHz频段而不能使用5GHz频段，那么其性能的提升是相当有限的，远远不能实现300M甚至更高速度的无线通信。开启11n设备支持5GHz频段功能，可以更有效的解决无线信号频段选择和信号冲突的问题。
提示:
只能支持2.4GHz的802.11n设备，大多数情况下只能以130Mbps的速度运行。有些厂商不愿意在2.4GHz实现300mbps的无线传输，因为2.4 GHz的信道资源太紧张，其他设备占用40MHz带宽的话会互相影响太大。
五、供电问题值得关注:
在802.11n市场的所有争议中，最具争议的问题是802.11n产品是否支持PoE(以太网供电)。由于MIMO需要多个无线电链路才能工作，双频带802.11n接入点的功率需求通常超过802.3af PoE标准提供的功率需求，迫使制造商推出各种创新的补救措施。
目前有几种有效的解决方案——
(1)思科在一个接入点的有线连接中注入额外的瓦数，或者通过1250接入点的专用电源注入器，或者通过思科主要拥有的Catalyst 3750-E和3560-E交换机中的增强PoE功能。使用本地交流电源或仅使用一个PoE无线电模块。
(2)采用标准PoE技术的西门子3x3 MIMO双频接入点可提供所需的全部电力。
(3)其他方法是将接入点从3x3减少到2x3 MIMO，PoE电流减少一根更长的电缆(超过100m)性能会略有下降。
(4)IEEE Institute目前正在研究的一种基于标准的解决方案将为这些高功耗的接入点提供更多的电力。PoE(或802.3at)标准将按计划在2009年获批，届时将需要更换边缘交换机。
第六，与现网融合的问题:
极少数企业会将本地内网直接升级到802.11n网络，而抛弃之前的无线网络甚至有线网络。所以在建立无线网络的时候，更多的要考虑如何整合，要考虑以下几个问题。
802.11n标准定义了一个高吞吐量的网络，但这是一个纯粹的11n网络。如果是混合环境，则必须选择混合模式，以确保早期设备和当前网络的共存。但是802.11n的混合模式保证了设备间的干扰，但是降低了网络的吞吐量。因此，在新的网络环境下，我们只选择11n的独特模式工作，使用20 MHz和40MHz信道工作在5GHz的带宽上。但是这样一来，老设备就无法接入这个区域的网络了。如果11n设备需要高速网络支持，更早的设备也需要接入网络，那么就要考虑双网布局。如果想保证速度，让老标准设备接入网络，把设备设置成双频也是个不错的办法。
总之，无论是升级原11G无线标准网络，还是补充有线网络，都必须考虑清楚11n无线网络与原网络的网络融合问题，不能因为某个设备的某个网段导致无线接入失败。七。芯片兼容性:
对于11n设备来说，由于仍然工作在2.0草案标准下，各厂商的产品之间在通信上还是有一些差异的，自然就产生了兼容性问题。一般来说，我们只需要考虑芯片类别就可以解决上述兼容性问题。比如你的客户端无线网卡是基于atheros芯片的，建议在路由器选择上使用d-link。如果是以博通或者intel为核心的无线网卡，那么路由器应该选择linksys 11n产品。简而言之，你自己企业的无线网卡和无线路由器采用上面提到的组合，这样可以避免因为兼容性问题导致网络通信和传输性能大打折扣。
八、安全问题:
最后说一下安全问题。对于企业来说，无线网络应用的安全性需要特别关注。由于无线信号传输的特殊性，通信数据包很容易被入侵者破解和获取。最近WPA的TKSP加密方法被轻易破解，而之前应用的WEP加密在几分钟内就被专家入侵。因此，如果企业需要应用于非常敏感的数据，最好使用有线网络。如果有必要使用无线通信，当前的方法是将数据加密类别更改为WPA2。当然，设置额外的RADIUS服务器也可以解决安全验证的问题。
九。总结:
以上是802.11n设备从技术角度广泛普及和全面应用所遇到的困难。当然，目前这些困难或多或少被厂商或管理者通过各种方法弱化甚至解决。诸多困难的消除不再复杂，这标志着11n技术离广泛应用越来越近。